使用Istream参数读取的istream函数

Question

我正在尝试理解这段代码

istream &read(istream &is, Sales_data &item) 
{
    double price = 0;    
    is >> item.bookNo >> item.units_sold >> price;   
    item.revenue = price * item.units_sold;    
    return is;
} 

ostream &print(ostream &os, const Sales_data &item)
{
    os << item.isbn() << " " << item.units_sold << " "    
        << item.revenue << " " << item.avg_price();    
    return os; 
}

我不明白这些函数是什么，我也不明白为什么我们使用istream读取和ostream打印而不是使用cin和cout。

Answer 1

std::cin和std::cout是std::istream和std::ostream的特定实例。因此，您可以调用这些函数并将std::cin或std::cout作为要使用的流进行传递。这使得函数更具通用性，因为我们可以使用streams进行更多的命令行输入和输出。

特别是，用于文件I/O的std::ifstream和std::ofstream以及用于字符串I/O的std::istringstream和std::ostringstream。

Answer 2

要理解read和print函数中发生的事情，您需要了解许多微妙之处。从概述的角度来看，istream和ostream是通用的输入和输出类，它们为C++中的流I/O提供了基础。正如其他答案和评论正确指出的那样，std::cin和std::cout派生自istream和ostream，以提供来自标准流stdin和stdout的输入/输出。

流本身具有一种状态，该状态确定流是否良好且可以读取或写入，或者是否发生流错误以阻止进一步的I/O (有些故障是可恢复的，有些则不是)。有关构成流状态的位(goodbit, badbit, failbit, eofbit)的讨论，请参阅std::basic_ios::rdstate和std::basic_ios::setstate。

现在看看你的函数原型：

istream &read(istream &is, Sales_data &item)

和

ostream &print(ostream &os, const Sales_data &item)

注意到第一个参数是如何引用当前流的吗？注意到return也是对同一个流的引用吗？这一点很重要，因为它传递了一个对流的引用，因此在函数中发生的任何Steam State更改都将在返回时可用。因此，如果在read函数中遇到eof，则状态更改将在返回时可用。您的print函数也是如此(尽管更改流的潜在错误较少且各不相同)

在read中，您将从流、item.bookNo, item.units_sold和price中读取3条信息，并更新item.revenue：

is >> item.bookNo >> item.units_sold >> price; 
item.revenue = price * item.units_sold;

您可以通过将其作为is的参数传递来读取std::cin，也可以传递一个打开的文件流。流操作将适用于任何有效的流。

print函数则相反，它输出item.isbn(), item.units_sold, item.revenue的返回值和item.avg_price()的返回值作为输出。如果将std::cout作为os传递

这两个函数中的最后一个命令返回流，包括流状态的任何更改，以便调用者可以检查read或print是否成功。这是调用者能够确定I/O是否发生的关键。

过于简化的示例

使用该函数的一个过于简单的示例可能有助于深入理解这些概念。在这里，我们使用int bookno, units_sold;和double price, revenue;声明一个简化的结构Sales_data，例如：

#include <iostream>

struct Sales_data
{
    int bookno, units_sold;
    double price, revenue;
};

然后，我们将read简化为只读取bookno, units_sold和price，并计算该单个项目的revenue，例如

std::istream &read(std::istream &is, Sales_data &item) 
{
    is >> item.bookno >> item.units_sold >> item.price;   

    item.revenue = item.price * item.units_sold;    

    return is;
} 

并将print简化为仅输出units_sold和revenue

std::ostream &print(std::ostream &os, const Sales_data &item)
{
    os << "units sold: " << item.units_sold << " revenue: $"  << item.revenue << '\n';

    return os; 
}

现在，您可以非常简单地看到提示用户输入bookno, units_sold和price的read和print函数是如何工作的，以及其中一个函数中发生的错误如何改变流状态。简短的main()可以是：

int main (void) {

    Sales_data sd;

    std::cout << "enter bookno units_sold price: ";

    if (read (std::cin, sd))        /* if read succeeds */
        print (std::cout, sd);      /* print data */
    else
        std::cerr << "error: invalid input\n";
}

示例使用/输出

$ ./bin/readprintstream
enter bookno units_sold price: 12 100 12.95
units sold: 100 revenue: $1295

或者如果发生错误：

$ ./bin/readprintstream
enter bookno units_sold price: 23 banannas 12.28
error: invalid input

希望本文的讨论和示例能够帮助我们理清一些概念。如果您有进一步的问题，请让我知道。